长白山植被垂直带对火山干扰的响应过程

以长白山林线定点研究（如：植物群落观测、小气候观测、土壤种子库与植硅体分析）为核心，辅助以要素空间拟合（如：火山灰侵蚀分布与植被分布的空间拟合）和区域对比（如：长白山四个坡向间的植被分布对比），以苔原带小叶章侵入机理的实验研究为突破口，提出长白山植被垂直分布受控于火山活动干扰下的植被演替假说；论证火山灰侵蚀过程对植被演替进程的制约作用，将火山活动干扰由脉冲转为持续的过程；运用LANDIS模型对长白山垂直带植被演替进行模拟，得出演替各阶段的植被分布特点与形式、植被分布的限制因子和演替方向，并与四坡向植被特点对照，揭示长白山植被分布的坡向差异和长白山垂直带谱产生及变化的原因；全面阐明长白山植被垂直分布的独特性规律和火山干扰下植被分布的动态化变化过程，从而完善植被垂直带规律，并为景观变化机理提供实证分析，为自然保护提供理论支持。

“长白山植被分布对火山干扰的响应”(41171072)的研究工作，起止时间2012.1-2015.12。课题组按照研究计划，完成了相应工作。.1.研究背景. 植被及景观分布规律研究是地理学最重要的研究命题。一般认为，山地植被垂直分布规律和机理已经明确，且具普适性。然而，根据我们对长白山植被垂直分布的多年调查，发现无论是规律本身，还是规律形成机理，以及实证过程，都存在深入研究与修正的必要性。.2.主要研究内容.（1）垂直带分布与变化的空间分析. 通过野外调查与景观填图，结合遥感影像解译，确定了长白山垂直带上的主要植被类型；依据1:50000地形图完成DEM数据制作，并进行了精度检验；提取了坡度、坡向、高度等地形要素，与植被类型进行了空间拟合，论证了火山灰侵蚀强度是植被分布的控制因子。.（2）西坡小叶章上侵的定位实验与观测. 对三十年来的遥感影像进行对比，发现苔原带变化最为明显。经实地调查，发现了小叶章侵入苔原带是最主要的表现形式；进行了小叶章斑块空间调查和遥感解译，还原小叶章侵入苔原带的过程；对小叶章侵入的苔原植被群落进行了样方调查，沿海拔设立固定观测样地，观测各群落随时间及环境条件变化的规律。.（3）植被演替模拟. 依据植被类型图，在实际调查物种建群系数及种子传播距离、生命周期等参数的基础上，设定火山灰侵蚀预案，开展了长白山垂直带时空尺度上的LANDIS模型的模拟，得出多种火山灰侵蚀预案下的的植被演替特点与过程。用以说明，火山灰侵蚀阶段的差异与目前植被分布的关系。.3.研究结果. 通过研究，验证了长白山植被垂直带分布受控于火山干扰后的火山灰侵蚀的假说，强调火山灰侵蚀过程对植被演替进程的制约作用，用以解释长白山独特的植被垂直分布规律和变化，以补充植被及景观垂直带规律。完成了长白山垂直带植被LANDIS模型的演替模拟，实现了课题的研究目标。.4.关键数据 . 小叶章侵入的苔原植被群落样方调查数据；小叶章侵入苔原带的空间变化过程数据；长白山常见物种建群系数及种子传播距离、生命周期等参数。.5.科学意义. 提出植被及景观垂直带规律形成的多因子原理；完善植被及景观垂直带规律形成机理的实证方法；为长白山景观变化研究提供实证基本数据支持。